矽杰微電子(廈門)有限公司研發(fā)副總經(jīng)理朱欣恩博士

另外從產(chǎn)品研發(fā)開始，團(tuán)隊就已規(guī)劃以后怎么來優(yōu)化降低的測試成本，提高研發(fā)速度。所以整個芯片當(dāng)中也集成了很多自測和內(nèi)測的一些功能模塊，幫助后面產(chǎn)品的量產(chǎn)測試。

所以公司是16年底成立的，但是我們在17年中就推出這個產(chǎn)品，并且第一個產(chǎn)品就過了AEC-Q100的車規(guī)認(rèn)證，可以說是前面的積累加上對市場對產(chǎn)品的一個深入了解，幫助我們能夠快速的將這個產(chǎn)品拿出來。”

在那個時間點，毫米波雷達(dá)芯片還剛剛開始進(jìn)入民用市場不久，主要的應(yīng)用市場還是車載。所以在那個時間上我們會看到，主要的玩家都是海外的一些大廠，像英飛凌、ADI、ST意法半導(dǎo)體、NXP這樣的公司。矽杰微整個團(tuán)隊在之前有一定的產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界的積累，我們也看好毫米波雷達(dá)在未來的蓬勃發(fā)展?jié)摿Α?/span>不單是在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，我們更看好它會在工業(yè)，包括在消費電子領(lǐng)域能夠有更多的機(jī)會。所以我們就開始去著手做這樣的研發(fā)。當(dāng)然我們也是看到了當(dāng)時市面上競品的一些優(yōu)缺點，所以作為一個后來者，我們肯定是要把這些大家已經(jīng)看到的短板都給補(bǔ)上。”



34%增長！差異化市場布局，智能家居、安防監(jiān)控領(lǐng)域出貨量領(lǐng)先，國內(nèi)無人機(jī)都用矽杰微毫米波雷達(dá)方案！

毫米波雷達(dá)是近年來極具增長潛力的傳感器賽道之一，據(jù)此前AIoT庫的數(shù)據(jù)，2023年中國毫米波雷達(dá)出貨量超3600萬顆，較2022年同比增長超34%。根據(jù)AIoT庫的預(yù)測，2024年中國毫米波雷達(dá)出貨量將達(dá)4490萬顆。


▲來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究

其中，汽車是毫米波雷達(dá)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，也是毫米波雷達(dá)民用化最先落地的場景。這幾年，隨著國產(chǎn)新能源汽車和智駕產(chǎn)業(yè)的崛起，為中國毫米波雷達(dá)廠商帶來了前所未有的增長機(jī)遇。


毫米波雷達(dá)技術(shù)的成熟與發(fā)展，帶來成本的下降，疊加消費電子、工業(yè)領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)、自動化需求的旺盛，毫米波雷達(dá)也從汽車領(lǐng)域加速向智慧城市、樓宇自動化、健康監(jiān)護(hù)、無人機(jī)等行業(yè)滲透。

▲來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究
矽杰微是中國少有和領(lǐng)先的毫米波雷達(dá)芯片供應(yīng)商，擁有24/60/77GHz 等毫米波雷達(dá)芯片產(chǎn)品線、評估板、雷達(dá)模塊產(chǎn)品，充分覆蓋汽車、智慧家居、智慧安防、無人機(jī)、智慧城市等眾多應(yīng)用場景。
與國內(nèi)許多毫米波雷達(dá)廠商專注于其汽車領(lǐng)域應(yīng)用不同，矽杰微進(jìn)行毫米波雷達(dá)差異化市場布局，這或許與矽杰微團(tuán)隊的出身背景有關(guān)，上海工研院是中國“超越摩爾”技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開拓者，因此除了毫米波雷達(dá)在汽車方面的應(yīng)用，矽杰微團(tuán)隊也在思考如何將毫米波雷達(dá)應(yīng)用于消費、工業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，滿足人們對先進(jìn)傳感器的更多需求。朱欣恩稱：
“矽杰微的整個市場策略，包括產(chǎn)品的規(guī)劃上，突出了一個靈活性和多樣性。因為雷達(dá)本身是一個自上而下的系統(tǒng)工程。所以當(dāng)你在設(shè)計芯片，推廣的芯片產(chǎn)品的時候，你還得考慮到整個雷達(dá)的模組，它背后的應(yīng)用端，它是什么應(yīng)用的，實現(xiàn)什么功能。所以我們一直秉承這樣一個原則，在前端上面我們做了很多的工作去滿足不同的應(yīng)用場景的需求。我們的前端芯片有非常豐富的產(chǎn)品線，覆蓋了24G、60G、77G這3個主要的民用頻段，為客戶來提供全面的產(chǎn)品線，去涵蓋消費和工業(yè)及汽車的應(yīng)用。在未來，我們相信，汽車是一個大家都熟知的應(yīng)用場景，但我們也看到越來越多的消費和工業(yè)領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)展現(xiàn)非常蓬勃的生命力。”
矽杰微毫米波雷達(dá)芯片的差異化市場布局取到了什么成績？
據(jù)相關(guān)市場資料顯示，在智能家居與安防監(jiān)控的毫米波雷達(dá)市場中，矽杰微在出貨量方面擁有領(lǐng)先的市場地位。
尤其值得關(guān)注的是，據(jù)朱欣恩介紹，在無人機(jī)毫米波雷達(dá)領(lǐng)域，矽杰微在四、五年前開始布局，目前已和國內(nèi)頭部無人機(jī)達(dá)成了合作，現(xiàn)在國內(nèi)無人機(jī)頭部企業(yè)基本上采用的都是矽杰微的24Ghz毫米波雷達(dá)方案。
“工信部現(xiàn)在也明確，無人機(jī)毫米波雷達(dá)的避障使用的就是24Ghz的這個頻段。這個頻段它有一些天然的一些優(yōu)勢，它不受法規(guī)的限制，24GHz-ISM頻段也是全球通用的合規(guī)的頻段，在發(fā)射功率、集成度以及整個模塊的尺寸上面都是比較適中的。因為無人機(jī)的探測它需要提供一定的探測距離，24G是一個比較合適的頻段來做這個事?！?/span>
大疆等多家無人機(jī)公司已將24Ghz毫米波雷達(dá)部署在產(chǎn)品中，用于檢測障礙物提高避障效率，如建筑物、樹木、山體等。
自建雷達(dá)芯片測試產(chǎn)線，擁有全棧自研能力，中國毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈還有哪些卡脖子環(huán)節(jié)？
如前文朱欣恩所介紹，毫米波雷達(dá)是一個系統(tǒng)工程，毫米波雷達(dá)的主要硬件為：射頻芯片（MMIC）、微帶貼片天線、數(shù)字信號處理器（DSP/FPGA）、PCB基板及控制電路等。
從毫米波雷達(dá)的成本上看，以射頻MMIC芯片為核心的前端收發(fā)組件占毫米波雷達(dá)產(chǎn)品成品的50%，毫米波雷達(dá)射頻芯片我國國產(chǎn)實力相對薄弱，國外主要廠家有英飛、德州儀器、意法半導(dǎo)體等，國內(nèi)廠商中，矽杰微是主要的射頻MMIC芯片供應(yīng)商之一。


▲來源：國泰君安證券
然而，毫米波雷達(dá)是一個系統(tǒng)工程，矽杰微雖然聚焦在毫米波雷達(dá)SOC芯片的研發(fā)上，為了產(chǎn)品的快速落地、方便下游廠商進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，矽杰微擁有從芯片、天線、PCB板到模塊的毫米波雷達(dá)全棧自研能力，這是矽杰微的一個顯著競爭優(yōu)勢，朱欣恩強(qiáng)調(diào)：
“我們主要聚焦在芯片這一端，但雷達(dá)本身我們設(shè)計出來芯片，也要去做一個模組進(jìn)行功能的演示，因此我們也有一些模組的產(chǎn)品。所以我們從芯片、天線設(shè)計，以及我們也會有些帶算法的整個PCB板的設(shè)計，幫助客戶能夠更快的使用矽杰微的芯片，讓整個雷達(dá)技術(shù)能更快的進(jìn)入市場。所以矽杰微從芯片一直到天線到后端的硬件算法，我們都有投入。
我們總部在廈門，研發(fā)在上海，我們也有一條自己的產(chǎn)線，滿足我們所有雷達(dá)模塊的測試。因為雷達(dá)是比較獨特的領(lǐng)域，不像WiFi、藍(lán)牙等領(lǐng)域，你能找到工廠幫你來做很完善的或者很標(biāo)準(zhǔn)的量產(chǎn)測試。雷達(dá)的測試需要根據(jù)應(yīng)用場景來定，這些測試都是我們基于經(jīng)驗的積累，對客戶需求的深入了解，去針對性的對每一個產(chǎn)品去做測試，保證它的功能，最終以很好的質(zhì)量來交付給客戶。所以我想這也是矽杰微，在不斷前進(jìn)中的一個競爭優(yōu)勢?！?/span>
基于從芯片、天線到模組的全棧自研能力，矽杰微帶來了許多市場高度認(rèn)可的毫米波雷達(dá)芯片產(chǎn)品，做出了中國乃至全球毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)上的多個突破，如上文中提及的國內(nèi)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的24GHz毫米波雷達(dá)SOC芯片SRK1201L，以及市場上首款量產(chǎn)供貨的24GHz 毫米波雷達(dá)AIP芯片——SRK1103M，AiP技術(shù)是一種天線封裝解決方案，在可承載射頻芯片（收發(fā)器）的IC封裝中實現(xiàn)一個或多個天線。
在汽車領(lǐng)域，攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)已成為汽車環(huán)境感知中的三大主流傳感器技術(shù)，成為智駕汽車的標(biāo)配。而隨著智駕技術(shù)的普及，對毫米波雷達(dá)的技術(shù)要求也從過往的2D毫米波雷達(dá)向4D毫米波雷達(dá)、MIMO天線成像雷達(dá)進(jìn)化。

據(jù)朱欣恩介紹，矽杰微已研發(fā)了從77GHz到81GHz之間車用頻段的3發(fā)4收的毫米波雷達(dá)芯片，布局在汽車盲點探測雷達(dá)等汽車市場方面，并且在汽車前裝市場也取得突破。在4D毫米波雷達(dá)、MIMO天線毫米波雷達(dá)方面，也有相關(guān)技術(shù)儲備，關(guān)注相關(guān)市場毫米波雷達(dá)需求。
針對整個毫米波雷達(dá)市場環(huán)境，朱欣恩評價這幾年中國毫米波雷達(dá)已經(jīng)“卷”起來，參與的中國廠商變多了，在技術(shù)上整體進(jìn)步非常大。據(jù)此前數(shù)據(jù)顯示，在汽車角雷達(dá)方面，目前本土國產(chǎn)毫米波雷達(dá)供應(yīng)商已占據(jù)中國市場乘用車前裝角雷達(dá)市場份額的80%以上。
然而，包括矽杰微在內(nèi)，國內(nèi)許多毫米波雷達(dá)芯片企業(yè)為無晶圓（fabless）芯片設(shè)計公司，其芯片生產(chǎn)流片大多需要依賴海外供應(yīng)商，國內(nèi)芯片代工企業(yè)在某些制造技術(shù)上還無法達(dá)到要求，仍需時間突破，或許這是中國毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈中較為卡脖子的環(huán)節(jié)。

前沿趨勢：AI拓展毫米波雷達(dá)應(yīng)用場景，機(jī)器人發(fā)展對毫米波雷達(dá)提出新要求

Deepseek等AI大模型的普及，顛覆了許多行業(yè)，對傳感器領(lǐng)域來說，更是如此，單純的傳感器數(shù)據(jù)采集已無法滿足下游廠商的應(yīng)用需求，如何通過傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，挖掘更多功能，拓展傳統(tǒng)傳感器的應(yīng)用場景，是未來傳感器的重要增長點，亦是許多前沿傳感器廠商正在布局的。

朱欣恩稱，矽杰微在2021年就開始內(nèi)部研發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能在雷達(dá)上的應(yīng)用，傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)信號處理主要基于多維FFT（快速傅里葉變換）的計算來得到距離、速度和角度的信息，對毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理效果有限，隨著消費場景的拓展，下游客戶期望毫米波雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)更多功能，這就需要基于AI的算法來實現(xiàn)。


這里，朱欣恩例舉了一個基于AI算法處理的毫米波雷達(dá)應(yīng)用，該應(yīng)用是傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)算法無法實現(xiàn)的：
“我們正在落地的產(chǎn)品就是手勢識別，在消費電子中，我們希望傳感器能夠?qū)θ说母鞣N手勢，比方說左揮、右揮，包括畫圈，包括做一些數(shù)字形狀，做ok的形狀，這些都能夠識別出來。這個識別的種類還挺多的，那么你要對這個人的手勢比較精準(zhǔn)的去做一個成像的話，有可能直觀上覺得攝像頭是一個很好的傳感器。但是往往有些領(lǐng)域里面攝像頭牽涉到隱私，它就不能使用。所以就轉(zhuǎn)而去尋找毫米波雷達(dá)的應(yīng)用。毫米波雷達(dá)如果要對手勢完全做一個成像，達(dá)到像攝像頭一樣的成像效果，就需要用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的算法去訓(xùn)練我們的雷達(dá)，使它能夠?qū)Σ煌氖謩菥珳?zhǔn)識別，這個應(yīng)用我們已經(jīng)在做、在落地?！?/span>
基于毫米波雷達(dá)的手勢識別應(yīng)用，與目前普遍采用的攝像頭傳感器相比，在隱私性方面有明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用場景更加廣泛。

毫米波雷達(dá)+AI算法實現(xiàn)更多功能，已成為毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的一個重要技術(shù)發(fā)展趨勢，此前，華為就已推出AI輔助康養(yǎng)傳感器——這是一款采用AI算法加持的毫米波雷達(dá)，用于老人康養(yǎng)場景的跌倒、睡眠、墜床等監(jiān)測。
跌倒檢測、睡眠呼吸監(jiān)測等目前已成為毫米波雷達(dá)在消費電子領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用，朱欣恩介紹矽杰微亦有相關(guān)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品推出，矽杰微與上海交通大學(xué)團(tuán)隊合作，基于矽杰微毫米波雷達(dá)芯片SRK1101研發(fā)出呼吸心跳檢測模塊，實現(xiàn)了無接觸式的呼吸、心率監(jiān)測。

在機(jī)器人領(lǐng)域，目前使用的常見傳感器包括攝像頭（視覺感知）、雷達(dá)和激光雷達(dá)（導(dǎo)航和感知）、觸覺傳感器（模擬觸控）、IMU單元（導(dǎo)航和感知）、麥克風(fēng)（聽覺感知）等。
將人作為比較對象，在昏暗、灰塵、大雨等能見度較低的環(huán)境下，視覺感知極為受限，因此機(jī)器人中引入毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器十分必要。
朱欣恩認(rèn)為，毫米波雷達(dá)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用有別于汽車領(lǐng)域，對小型化、低功耗、抗干擾有更高要求。
受人形機(jī)器人體型限制，小型化、低功耗是對毫米波雷達(dá)等傳感器的必然要求，同時在機(jī)器人身上需要做到360度的感知，就必需配置多個毫米波雷達(dá)，這對雷達(dá)的抗干擾能力也有較高要求。
“矽杰微這兩年在消費類市場上面在做一些布局，其中我們產(chǎn)品推廣的時候，低功耗就是我們產(chǎn)品的一個重要亮點。我們現(xiàn)在的24Ghz毫米波雷達(dá)，可能是市面上最低功耗的產(chǎn)品。所以我想這些技術(shù)儲備都會幫助矽杰微的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品能夠在未來人型機(jī)器人的應(yīng)用上去推廣，我們現(xiàn)在已經(jīng)做了很好的鋪墊。”
結(jié)語

從汽車中毫米波雷達(dá)的避障檢測應(yīng)用，到消費領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)的人體存在檢測、跌倒檢測、手勢檢測等的應(yīng)用，毫米波雷達(dá)在人們身邊出現(xiàn)的越來越多，可以說，毫米波雷達(dá)是傳感器技術(shù)進(jìn)步帶來應(yīng)用場景擴(kuò)展，市場容量增大的典型案例。
如何通過AI等技術(shù)增強(qiáng)傳感器的功能，滿足更多場景的傳感器應(yīng)用需求，實現(xiàn)更多消費者期望的感知能力，而不在僅僅局限于傳感器技術(shù)本身的研發(fā)，成為未來傳感器廠商的重要競爭力之一。
審核編輯 黃宇